【教科物理下册】11.1-杠杆-同步练习
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11.1杠杆
一、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)如图所示的力,大小接近1N的是()
A.大型拖拉机的拉力
B.一只蚂蚁的拉力
C.手托两个鸡蛋的力
D.打开易拉罐的力
2.(3分)如图所示,一辆车沿斜面向下行驶,能正确表示出该过程小车所受重力的示意图是()
A. B.
C. D.
3.(3分)用如图所示的装置来提升物体,既能省力又能改变施力方向的装置是()
A. B. C. D.
4.(3分)下面不属于力的三要素的是()
A.力的大小
B.力的方向
C.力的作用点
D.力的名称
5.(3分)太空舱中的物体处于失重状态,宇航员在太空舱中可以实施的是()
A.用天平测物体质量
B.用哑铃锻炼手臂肌肉
C.用弹簧测力计测量摩擦力
D.用弹簧拉力器健身
6.(3分)小梁用自制的水平仪检查一个水泥平台是否水平,当他把水平仪放置于水泥平台时,发现重垂线偏向右侧,这说明水泥平台()
A.左高右低
B.左低右高
C.前后方向一定水平
D.无法判定
7.(3分)在下列摩擦的事例中,属于滚动摩擦的是()
A.拿在手中的瓶子不会滑落
B.滑冰时冰刀与冰面间的摩擦
C.滑旱冰时旱冰鞋与地面间的摩擦
D.用铅笔写字时,笔尖与纸的摩擦
8.(3分)下列工具中属于省力杠杆的是()
A.开瓶起子
B.筷子
C.镊子
D.钓鱼竿
9.(3分)如图所示为一轻质硬棒,在点悬挂重物,在点作用一拉力,使硬棒水平平衡,则硬棒的支点可能在()
A.点
B.点
C.点
D.点
10.(3分)如图所示,靠近相框放一个自由的铅垂线,检查相框是否挂正。
运用的物理原理是()
A.形变的物体能产生弹力
B.力是物体间的相互作用
C.重力的大小与质量有关
D.重力方向是竖直向下的
11.(3分)下列实例中,目的是为了增大摩擦的是()
A.冰壶表面打磨的很光滑
B.汽车轮胎上刻有花纹
C.行驶的磁悬浮列车车身不接触轨道
D.给自行车的链条上机油
12.(3分)如图所示工具中,属于费力杠杆的是()
A.镊子
B.瓶起子
C.天平
D.钳子
二、填空题(本大题共8小题,共30分)
13.(5分)如图甲所示,静止在水平面上的长方体软木块,在水平推力作用下向前移动,说明力可以改变物体的______。
仅改变推力作用的位置,如图乙所示,木块向前倾倒,说明力的作用效果与力的
______有关。
若使力方向为竖直向下如图丙,则物体不会运动,说明力的作用效果与力的______有关。
14.(2分)如图所示,人手持大气球站在转盘上,松开气嘴,让气球沿垂直转盘半径方向喷气,由于力的作用是______的,人与转盘开始一起反向转动。
在、两点中,人站在______()点进行上述实验,
更容易转动。
15.(5分)如图所示,弹簧测力计的分度值为______,量程为______,此时物体的重为______。
弹簧测力计工作原理是在______内,拉力越大,______越长。
16.(5分)用手推门时,使门运动的力的施力物体是______(选填“手”、“门”或“地球”),手离门轴越远越容易推开门。
这说明力的作用效果与力的______有关。
17.(3分)质量为0.8Kg的小球被抛出后,总是会下落,是因为受______的作用,该力的施力物体是
______,大小为______u(=10N
kg)
18.(2分)两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做______;当它们相对要滑动,即有运动趋势时,也会在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做______.
19.(3分)如图所示是拉杆式旅行箱的受力示意图。
若箱的质量为10kg,则箱子所受重力为______,如
果动力臂是阻力臂的4倍,则拉箱子时,竖直向上的拉力=______,这是一个______杠杆(省力/费力)。
20.(5分)在生活、生产中我们常遇到下面事例:打夯时夯锤被高高抛起又下落,砸在工作面上…若夯锤落到地面上时的重力为300,那么它的质量为______B(取10vB),不考虑高度对的影响,它抛起和落下时的重力相比是______(选填“变化”或“不变”)的。
三、实验题(本大题共1小题,共10分)
21.(10分)为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在如图所示的情景中,沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块,弹簧测力计的示数如图所示。
(1)能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据______的原理。
(2)小明同学刚开始拉木块时,木块没有被拉动,则木块所受摩擦力的大小______(选填“大于”“小于”或“等于”)拉力的大小。
(3)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与______有关。
(4)在图丙所示的情景中拉力增大为4时,木块受到的滑动摩擦力的大小为______。
(5)实验完成后,同学们对实验进行了改进,如图丁所示。
水平拉动木板向左运动,弹簧测力计的示数为5.8,弹簧测力计的示数为2.6,则木块受到的摩擦力方向为水平向______(选填“左”或“右”),木板与木块之间的摩擦力大小为______。
四、作图题(本大题共1小题,共10分)
22.(10分)小球抛出后在空中运动的情景如图所示,忽略空气对小球的作用,请作出小球在图中位
置的受力示意图。
五、计算题(本大题共1小题,共10分)
23.(10分)某人在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的重量,在称象过程中,他用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具,操作步骤如下:
、如图甲所示,将铁笼系于槽钢上的点,当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至点时,槽钢在水平位置平衡。
、将大象引入铁笼,保持吊钩悬吊点点和铁笼悬挂点点的位置不变,用弹簧测力计竖直向下拉住
槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡,如图乙所示,测得B=6cm,B=9,弹簧测力计的示数为200,根据上述数据测出了大象的重量,试求大象的质量。
参考答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解:、拖拉机的拉力可达上万牛顿,故A不合题意;
B、一只蚂蚁的拉力非常小,不可能达到1N,故B不合题意;
C、托住两个鸡蛋的力大约为1N;故C符合题意;
D、打开易拉罐的力约20N左右,故D不合题意。
故选:。
首先要对选项中涉及的几个力的大小进行估测,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
该题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活中物理量的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】B;
【解析】解:斜面上的小车受到重力作用,重力的方向竖直向下,与水平面垂直,故正确,ACD错误。
故选:。
物体所受重力方向始终是竖直向下的。
此题主要考查的是重力的方向,是一道基础题。
3.【答案】C;
【解析】
此题主要考查了定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点,正确识图是关键。
(1)使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向;使用动滑轮能省力,不能改变力的方向;(2)单独使用定滑轮或动滑轮都不能既省力、又能改变力的方向;而滑轮组是动滑轮、定滑轮的组合,可以省力,也可能改变力的方向。
A.图中是定滑轮,只能改变力的方向,不能省力,故该选项不符合题意;
B.图中是动滑轮,只能省力,不能改变力的方向,故该选项不符合题意;
C.图中是滑轮组,与动滑轮相连的有2段绳子,动力的方向向下,物体向上运动,可以省力,可以改变力的方向,故该选项符合题意;
D.图中是滑轮组,与动滑轮相连的有3段绳子,动力的方向向上,物体向上运动,可以省力,不可以改变力的方向,故该选项不符合题意。
故选。
4.【答案】D;
【解析】解:力的三要素是指力的大小、方向、作用点。
故B不符题意,符合题意。
故选:。
力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
此题主要考查学生对力的三要素的理解和掌握。
5.【答案】D;
【解析】解:
A、虽然物体所含物质的多少,即质量,不会随位置的改变而改变,但质量的测量需要借助物体的重力来进行,所以在失重状态下,用天平测物体的质量是无法实现的,故A错误;
B、在完全失重的状态下,人可以用很小的力举哑铃,达不到锻炼的作用,故B错误;
C、摩擦力的大小与接触面的粗糙成度和压力大小有关,压力由重力产生,在失重状态下,没有摩擦力,不能用弹簧测力计测量摩擦力,故C错误;
D、利用弹簧拉力计锻炼身体,是依靠了弹簧的弹力,在失重状态下,弹力是依然存在的,因此,此项活动可以进行,故D正确。
故选:。
在太空舱中,物体处于完全失重状态,与重力有关的实验不能进行,分析各选项所述实验然后答题。
此题主要考查了重力对人的影响;在没有重力时,用弹簧拉力器可以健身。
6.【答案】A;
【解析】解:如图所示,当他把水平仪放置于水泥平台时,发现重垂线偏向右侧,说明左侧高,右侧低。
故选:。
重力的方向始终是竖直向下的。
此题主要考查学生对重力的方向是竖直向下的应用和了解,是一道中档题。
7.【答案】C;
【解析】解:、拿在手中的瓶子不会滑落.此时手与瓶子之间仅存在相对运动的趋势,并未产生相对运动,因此,这种摩擦属于静摩擦.故不符合题意.
、滑冰时冰刀与冰面间的摩擦.此时冰刀与冰面之间已产生相对运动,且冰刀与冰面直接接触,产生相对滑动,这种摩擦称为滑动摩擦.故不符合题意.
、滑旱冰时旱冰鞋与地面间的摩擦.此时旱冰鞋与地面之间并未直接接触,中间隔有可滚动的物体,这种摩擦为滚动摩擦.故符合题意.
、用铅笔写字时,笔尖与纸的摩擦.此时笔尖与纸之间已产生相对运动,且笔尖与纸直接接触,产生相对滑动,这种摩擦称为滑动摩擦.故不符合题意.
故选u
解答此题必须注意正确区分静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦的不同.
当物体与接触面之间仅存在相对运动的趋势,而并未产生相对运动时产生的摩擦称为静摩擦;
当物体与接触面之间已产生相对运动,且物体与接触面之间直接接触,产生相对滑动,这种摩擦称为滑动摩擦;
而当物体与接触面之间并未直接接触,中间隔有可滚动的物体,如滚珠、圆柱或滚针等,或一个物体在另一个物体上自由滚动,这种摩擦称为滚动摩擦.
此题主要考查学生对摩擦力的种类的理解和掌握,通过学习,要让学生明确摩擦力在我们的身边无处不在,和我们的生活密切相关,从而对摩擦力有更深刻的了解.
8.【答案】A;
【解析】解:
、起子在开瓶时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:。
结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
杠杆根据其省力情况可以分为三类:动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
9.【答案】D;
【解析】解:动力与阻力使杠杆的转动方向相反,若一个力能使杠杆顺时针转动,则另一个力需使杠杆逆时针转动;
AC、支点不能和力的作用点相同,否则力臂为0,所以、两点不能作为支点,故AC错误;
、当点为支点时,1、使杠杆转动的方向相同,均使杠杆沿逆时针方向转动,故错误;
、当点为支点时,1、使杠杆转动的方向相反,故正确。
故选:。
要使杠杆平衡,则动力与阻力使杠杆的转动方向相反,一个为顺时针,则另一个为逆时针。
此题主要考查学生对杠杆及其五个要素的理解,注意动力与阻力使杠杆转动的方向与支点的位置有关。
10.【答案】D;
【解析】解:因为重力的方向是竖直向下的,铅垂线由于重力的作用处于竖直位置,若相框的竖边和它平行,就说明相框挂正了。
故选:。
地面附近的物体都受到地球施加的重力的作用,重力的方向是竖直向下的。
此题主要考查了学生对重力方向的了解和掌握,平时学会利用身边的器材做实验,多动手、多思考,提高分析解决问题的能力。
11.【答案】B;
【解析】解:
A、冰壶表面打磨的很光滑,是通过减小粗糙程度来减小摩擦力,故A不符合题意;
B、汽车轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故B符合题意;
C、行驶的磁悬浮列车车身不接触轨道,是通过使接触面分离来减小摩擦力,故C不符合题意;
D、给自行车的链条上机油,是通过在接触面形成一层油膜,使接触面变光滑,来减小摩擦力,故D不符
合题意。
故选:。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
该题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要注意结合生活经验来理解。
12.【答案】A;
【解析】解:、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故正确;
、瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故错误;
、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故错误;
、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故错误。
故选:。
结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题主要考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
13.【答案】运动状态作用点方向;
【解析】解:用一水平推力推长方体木块的下部(如图甲),长方体木块会向前移动,说明力可以改变物体的运动状态;
用同样大小的水平推力推长方体木块的上部(如图乙),长方体木块会倾倒,与甲图比较可以说明力的作用效果与力的作用点有关;
若使力方向为竖直向下如图丙,则物体不会运动,说明力的作用效果与力的方向有关。
故答案为:运动状态;作用点;方向。
力可以改变物体的运动状态;
力的三要素有力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
深入理解力的三要素对力的作用效果的影响,是解答该题的关键。
14.【答案】相互;A;
【解析】解:如图所示,人手持大气球站在转盘上,松开气嘴,让气球沿垂直转盘半径方向喷气,由于力的作用是相互的,空气给人一个反作用力,人与转盘开始一起反向转动,人站在点进行上述实验,力臂大于人站在点进行上述实验的力臂,在、两点中,使用相同的力,在点更容易转动。
故答案为:相互;。
(1)力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;力的作用是相互的;
(2根据杠杆平衡条件分析在那点更容易转动。
此题主要考查力的作用效果、力作用的相互性和力的三要素,属于基础题。
15.【答案】0.20~53.6弹性限度弹簧的伸长量;
【解析】解:由图可知:弹簧测力计测量范围是0~5N,分度值是0.2N,物体受到的重力为3.6N;
在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,根据弹簧的这一性质我们制成了弹簧测力计。
故答案为:0.2;0~5;3.6;弹性限度;弹簧的伸长量。
(1)测量力的工具是弹簧测力计,弹簧测力计工作的原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比;
(2)使用测力计时,看清测量范围:最小值与最大值;根据每一个大格和每一个小格代表的示数,读取数值。
此题主要考查了弹簧秤的原理和正确的使用,是一道基础题。
正确理解弹簧的伸长与受到的拉力的关系,是理解弹簧测力计工作原理的关键。
16.【答案】手作用点;
【解析】解:用手推门时,使门运动的力的施力物体是手,手离门轴越远门越容易开,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
故答案为:手;作用点。
力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
此题主要考查学生对力的三要素的理解和掌握。
17.【答案】重力;地球;8;
【解析】解:(1)抛出去的小球由于受到重力的作用,所以要落回到地面上。
(2)物体的质量=0.8kg,=10N kg,
所以物体受到的重力:=mg=0.8kg×10N
kg=8N。
故答案为:重力;地球;8。
(1)地球表面附近的一切物体都要受到地球吸引力(重力)的作用,在重力的作用下,抛出的物体都要落回到地面上。
(2)物体受到的重力大小与物体的质量成正比:=mg.其中=9.8N kg,根据物体的质量可以求得物体受到的重力。
(1)该题考查了重力、重力的计算等相关知识。
(2)地面表面附近的物体都要受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的,这是导致空中的物体下落的原因。
重力的施力物体是地球。
18.【答案】滑动摩擦力;静摩擦力;
【解析】解:(1)两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力;
(2)当它们相对要滑动,即有运动趋势时,也会在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做静
摩擦力.
故答案为:滑动摩擦力;静摩擦力.
(1)两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力.
(2)根据两个物体的运动情况不同,可将摩擦力分为三种:
①当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力;
②当一个物体在另一个物体表面滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦力;
③当两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力.
这道题主要考查学生对摩擦力的概念、种类的掌握,属于力学基础知识的考查,比较简单.
19.【答案】100N;25N;省力;
【解析】解:箱子所受重力=mg=10kg×10N
kg=100N,
根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,若动力臂是阻力臂的4倍,那么动力就是阻力的14,即=4=100N10N kg=25N。
如图所示的拉杆式旅行箱,使用时动力臂大于阻力臂,相当于一个省力杠杆。
故答案为:100N;25N;省力。
(1)利用=mg计算箱子所受重力;
(2)根据杠杆的平衡条件计算拉力大小;判断杠杆的类型可根据生活经验结合动力臂与阻力臂的大小关系来判断。
由杠杆的平衡条件:11=22可知,12=21,即力和力臂成反比。
20.【答案】30不变;
【解析】解:∵=B,
∴夯锤的质量==30010vB=30B;
∵夯锤的质量与不变,
∴由=B可知,夯锤受到的重力不变。
故答案为:30;不变。
已知重力大小,由公式=B的变形公式可以求出夯锤的质量;根据公式=B分析夯锤的重力是否变化。
此题主要考查了物体重力与质量间关系公式的应用,是一道基础题,熟练应用基础知识即可正确解题。
21.【答案】二力平衡等于压力大小3.2左2.6;
【解析】解:(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)小明同学刚开始拉木块时,木块没有被拉动,木块处于静止状态,由二力平衡条件可知,此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小;
(3)比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计示数不同,因此是为了探
究滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(4)由题意可知,丙图中木块在毛巾表面做匀速直线运动,根据二力平衡条件的条件可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数3.2,当拉力增大为4时,木块的重力不变,木块对水平毛巾表面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的滑动摩擦力大小不变,仍为3.2; (5)木块处于平衡状态,弹簧测力计的示数为2.6,则弹簧测力计对木块的拉力为2.6,方向水平向右;木块在水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为2.6;摩擦力方向水平向左;根据力的作用是相互的可知,木块与木块之间的摩擦力大小等于木块受到木板的摩擦力大小,因此木板与木块之间的摩擦力大小为2.6。
故答案为:(1)二力平衡;(2)等于;(3)压力大小;(4)3.2;(5)左;2.6。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数;
(2)静止或匀速直线运动状态都属于平衡状态,物体受力平衡,根据二力平衡条件分析此时木块所受摩擦力大小与拉力的大小关系;
(3)根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,进而确定探究目的;
(4)根据二力平衡条件分析求出木块在毛巾表面上受到的摩擦力,再根据滑动摩擦力的影响因素分析拉力增大时滑动摩擦力的大小;
(5)木块处于平衡状态,据此二力平衡条件求出其所受摩擦力的大小及木块所受摩擦力的方向,根据力的作用是相互的分析木板与木块之间的摩擦力大小。
本题探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,考查二力平衡条件和控制变量法的应用,关键要熟知影响滑动摩擦力大小的因素。
22.【答案】解:由于忽略空气阻力,球在空中运动只受重力作用,过球心画一条竖直向下的带箭头的线段,即为小球的所受力的示意图,如图所示:
;
【解析】
不考虑空气阻力,在空中的物体只受重力作用;重力的方向总是竖直向下的,作用点在重心。
此题主要考查了重力的示意图的画法,难度不大,需要牢记的是:不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
23.【答案】解:如图甲,大象引入铁笼后,再次在水平位置平衡时有:
F×AO=G象×OB,即200N×900cm=G象×6cm,
4N,
解得:G
象=3×10
由G=mg可得,大象的质量:
m==3×10410vB=3×103kg。
答:大象的质量为3×103kg。
;
【解析】
根据杠杆的平衡条件列出杠杆再次平衡的等式,即可求出大象的重力,根据=B求出大象的质量。
此题主要考查了杠杆平衡条件和重力公式的应用,要注意槽钢在水平位置平衡时可以消除槽钢和铁笼以及辅助工具的重力对杠杆平衡的影响。